Hydroxyethyl Cellulose Ether کی ترکیب اور Rheological خصوصیات

خود ساختہ الکلی کیٹالسٹ، انڈسٹریل ہائیڈروکسیتھائل کی موجودگی میں سیلولوز کا رد عمل N-(2,3-epoxypropyl) trimethylammonium chloride (GTA) کیشنائزیشن ری ایجنٹ کے ساتھ کیا گیا تاکہ خشک طریقہ سے نمک کی قسم ہائیڈروکسیتھائل سیلولوز ایتھر (ایچ ای سی)۔ GTA کے ہائیڈروکسیتھائل سیلولوز (HEC) کے تناسب کے اثرات، NaOH سے HEC کا تناسب، رد عمل کا درجہ حرارت، اور رد عمل کی کارکردگی پر رد عمل کا وقت ایک یکساں تجرباتی منصوبے کے ساتھ چھان بین کی گئی، اور بہتر عمل کے حالات مونٹی کے ذریعے حاصل کیے گئے۔ کارلو تخروپن. اور تجرباتی تصدیق کے ذریعے cationic etherification reagent کی رد عمل کی کارکردگی 95% تک پہنچ جاتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، اس کی rheological خصوصیات پر تبادلہ خیال کیا گیا تھا. نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ حلایچ ای سی غیر نیوٹنین سیال کی خصوصیات کو ظاہر کیا، اور اس کی واضح viscosity میں اضافہ کے ساتھ حل کے بڑے پیمانے پر ارتکاز میں اضافہ ہوا؛ نمک کے محلول کی ایک خاص ارتکاز میں، کی واضح viscosityایچ ای سی شامل نمک کی حراستی میں اضافہ کے ساتھ کمی واقع ہوئی ہے۔ اسی قینچ کی شرح کے تحت، کی واضح viscosityایچ ای سی CaCl2 حل کے نظام میں اس سے زیادہ ہےایچ ای سی NaCl حل کے نظام میں۔

کلیدی الفاظ:ہائیڈروکسیتھائلسیلولوز ایتھر؛ خشک عمل؛ rheological خصوصیات

سیلولوز میں بھرپور ذرائع، بایوڈیگریڈیبلٹی، بائیو کمپیٹیبلٹی اور آسان ڈیریویٹائزیشن کی خصوصیات ہیں، اور یہ بہت سے شعبوں میں ایک تحقیقی مرکز ہے۔ Cationic سیلولوز سیلولوز مشتق کے سب سے اہم نمائندوں میں سے ایک ہے۔ فریگرنس انڈسٹری ایسوسی ایشن کے سی ٹی ایف اے کے ذریعے رجسٹرڈ ذاتی تحفظ کی مصنوعات کے لیے کیشنک پولیمر میں، اس کا استعمال سب سے پہلے ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر بال کنڈیشنر کنڈیشنگ additives، سافٹینرز، ڈرلنگ شیل ہائیڈریشن روکنے والے اور خون کے اینٹی کوگولیشن ایجنٹس اور دیگر شعبوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔

اس وقت، کواٹرنری امونیم کیشنک ہائیڈروکسیتھائل سیلولوز ایتھر کی تیاری کا طریقہ ایک سالوینٹ طریقہ ہے، جس کے لیے مہنگے نامیاتی سالوینٹس کی بڑی مقدار درکار ہوتی ہے، مہنگا، غیر محفوظ اور ماحول کو آلودہ کرتا ہے۔ سالوینٹ طریقہ کے مقابلے میں، خشک طریقہ میں سادہ عمل، اعلی ردعمل کی کارکردگی، اور کم ماحولیاتی آلودگی کے شاندار فوائد ہیں. اس مقالے میں، کیشنک سیلولوز ایتھر کو خشک طریقہ سے ترکیب کیا گیا تھا اور اس کے rheological رویے کا مطالعہ کیا گیا تھا۔

1. تجرباتی حصہ

1.1 مواد اور ری ایجنٹس

Hydroxyethyl سیلولوز (HEC صنعتی مصنوعات، اس کی مالیکیولر متبادل ڈگری DS 1.8~2.0 ہے)؛ کیشنائزیشن ریجنٹ N-(2,3-epoxypropyl) trimethylammonium chloride (GTA), epoxy chloride Propane سے تیار کیا جاتا ہے اور trimethylamine مخصوص حالات میں خود ساختہ ہوتے ہیں۔ خود ساختہ الکلی اتپریرک؛ ایتھنول اور گلیشیل ایسٹک ایسڈ تجزیاتی طور پر خالص ہیں۔ NaCl، KCl، CaCl2، اور AlCl3 کیمیائی طور پر خالص ری ایجنٹس ہیں۔

1.2 کواٹرنری امونیم کیشنک سیلولوز کی تیاری

5 گرام ہائیڈروکسیتھائل سیلولوز اور مناسب مقدار میں گھریلو الکلی کیٹالسٹ کو ایک بیلناکار اسٹیل سلنڈر میں شامل کریں جو ایک اسٹرر سے لیس ہے، اور کمرے کے درجہ حرارت پر 20 منٹ تک ہلائیں۔ پھر GTA کی ایک خاص مقدار شامل کریں، کمرے کے درجہ حرارت پر 30 منٹ تک ہلچل جاری رکھیں، اور ایک خاص درجہ حرارت اور وقت پر رد عمل ظاہر کریں، بنیادی طور پر ایک ٹھوس خام پروڈکٹ حاصل کی گئی تھی۔ خام مصنوعات کو ایک ایتھنول محلول میں بھگو دیا جاتا ہے جس میں مناسب مقدار میں ایسیٹک ایسڈ ہوتا ہے، فلٹر کیا جاتا ہے، دھویا جاتا ہے اور ویکیوم خشک کیا جاتا ہے تاکہ پاؤڈر کواٹرنری امونیم کیشنک سیلولوز حاصل کیا جا سکے۔

1.3 کواٹرنری امونیم کیشنک ہائیڈروکسیتھائل سیلولوز کے نائٹروجن ماس فریکشن کا تعین

نمونوں میں نائٹروجن کا بڑے پیمانے پر حصہ Kjeldahl طریقہ سے طے کیا گیا تھا۔

2. خشک ترکیب کے عمل کا تجرباتی ڈیزائن اور اصلاح

تجربے کو ڈیزائن کرنے کے لیے یکساں ڈیزائن کا طریقہ استعمال کیا گیا، اور GTA کے ہائیڈروکسیتھائل سیلولوز (HEC) کے تناسب کے اثرات، NaOH سے HEC کا تناسب، رد عمل کا درجہ حرارت اور رد عمل کی کارکردگی پر ردعمل کے وقت کی چھان بین کی گئی۔

3. rheological خصوصیات پر تحقیق

3.1 ارتکاز اور گردشی رفتار کا اثر

کی ظاہری viscosity پر قینچ کی شرح کا اثر لیناایچ ای سی مثال کے طور پر مختلف ارتکاز Ds=0.11 پر، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جیسے جیسے قینچ کی شرح 0.05 سے 0.5 s-1 تک بڑھ جاتی ہے،ایچ ای سی محلول میں کمی واقع ہوتی ہے، خاص طور پر 0.05 ~ 0.5s-1 پر واضح viscosity 160MPa سے تیزی سے گر گئی·s سے 40MPa·s، قینچ thinning، اشارہ کرتا ہے کہایچ ای سی آبی محلول غیر نیوٹنین ریولوجیکل خصوصیات کی نمائش کرتا ہے۔ لاگو کینچی تناؤ کا اثر منتشر مرحلے کے ذرات کے مابین تعامل کی قوت کو کم کرنا ہے۔ بعض حالات میں، قوت جتنی زیادہ ہوگی، ظاہری چپکنے والی زیادہ ہوگی۔

اسے 3% اور 4% کی ظاہری viscosities سے بھی دیکھا جا سکتا ہے۔ایچ ای سی آبی محلول جس میں بڑے پیمانے پر ارتکاز بالترتیب 3% اور 4% ہے مختلف قینچ کی شرحوں پر۔ محلول کی ظاہری viscosity اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ اس کی viscosity بڑھانے کی صلاحیت ارتکاز کے ساتھ بڑھتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ جوں جوں حل کے نظام میں ارتکاز بڑھتا جاتا ہے، مرکزی زنجیر کے مالیکیولز کے درمیان باہمی پسپائیایچ ای سی اور سالماتی زنجیروں کے درمیان اضافہ ہوتا ہے، اور ظاہری viscosity بڑھ جاتی ہے۔

3.2 شامل نمک کے مختلف ارتکاز کا اثر

کا ارتکازایچ ای سی 3٪ پر طے کیا گیا تھا، اور حل کی چپکنے والی خصوصیات پر نمک NaCl شامل کرنے کے اثر کی مختلف قینچ کی شرحوں پر تحقیق کی گئی۔

یہ نتائج سے دیکھا جا سکتا ہے کہ اضافی نمک کے ارتکاز میں اضافے کے ساتھ واضح viscosity کم ہو جاتی ہے، واضح پولی الیکٹرولائٹ رجحان کو ظاہر کرتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ نمک کے محلول میں Na+ کا حصہ کی anion سے جڑا ہوا ہے۔ایچ ای سی سائیڈ چین. نمک کے محلول کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا، کاؤنٹریشن کے ذریعے پولیئن کو غیر جانبدار کرنے یا بچانے کی ڈگری اتنی ہی زیادہ ہوگی، اور الیکٹرو اسٹاٹک ریپلشن میں کمی ہوگی، جس کے نتیجے میں پولیئن کی چارج کثافت میں کمی واقع ہوگی۔ ، پولیمر چین سکڑ جاتا ہے اور گھماؤ پڑتا ہے، اور ظاہری ارتکاز کم ہو جاتا ہے۔

3.3 پر مختلف نمکیات کا اثر

اسے دو مختلف اضافی نمکیات، Nacl اور CaCl2 کے اثر سے دیکھا جا سکتا ہے،ایچ ای سی یہ حل کہ شامل نمک کے اضافے کے ساتھ ظاہری چپچپا پن کم ہو جاتی ہے، اور اسی قینچ کی شرح پر، ظاہری چپکنے والیایچ ای سی CaCl2 حل کے نظام میں حل ظاہری viscosity کی نسبت نمایاں طور پر زیادہ ہے۔ایچ ای سی NaCl حل کے نظام میں حل۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کیلشیم نمک ایک متضاد آئن ہے، اور پولی الیکٹرولائٹ سائڈ چین کے Cl- پر باندھنا آسان ہے۔ کواٹرنری امونیم گروپ کا مجموعہ آنایچ ای سی Cl- کے ساتھ کم ہو جاتا ہے، اور شیلڈنگ کم ہوتی ہے، اور پولیمر چین کی چارج کثافت زیادہ ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں پولیمر چین پر الیکٹرو اسٹاٹک ریپلشن بڑا ہوتا ہے، اور پولیمر چین پھیلا ہوا ہوتا ہے، اس لیے ظاہری viscosity زیادہ ہوتی ہے۔

4. نتیجہ

انتہائی متبادل کیشنک سیلولوز کی خشک تیاری سادہ آپریشن، اعلی ردعمل کی کارکردگی، اور کم آلودگی کے ساتھ تیاری کا ایک مثالی طریقہ ہے، اور سالوینٹس کے استعمال کی وجہ سے زیادہ توانائی کی کھپت، ماحولیاتی آلودگی اور زہریلے پن سے بچ سکتا ہے۔

کیشنک سیلولوز ایتھر کا محلول نان نیوٹنین سیال کی خصوصیات کو پیش کرتا ہے اور اس میں قینچ کے پتلا ہونے کی خصوصیات ہیں۔ جیسے جیسے محلول کا بڑے پیمانے پر ارتکاز بڑھتا ہے، اس کی ظاہری viscosity بڑھ جاتی ہے۔ نمک کے محلول کی ایک خاص مقدار میں،ایچ ای سی اضافہ اور کمی کے ساتھ ظاہری viscosity بڑھ جاتی ہے۔ اسی قینچ کی شرح کے تحت، کی واضح viscosityایچ ای سی CaCl2 حل کے نظام میں اس سے زیادہ ہےایچ ای سی NaCl حل کے نظام میں۔